Laboratorium Podstaw Elektroniki Politechniki Lubelskiej

Wykonawcy: POGONOWSKI RAFAŁ ZEZULA GRZEGORZ ZAKRZEWSKI PIOTR						Symbol grupy ED 4.5
Data wyk. Ćwiczenia 1997-04-21		Symbol ćwiczenia: 10		Temat zadania Badanie pola elektrycznego w układach o symetrii cylindrycznej.
	ZALICZENIE			Ocena	Data	Podpis

1.Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zbadanie rozkładu pola elektromagnetycznego w układach symetrii cylindrycznej. Badane są następujące rodzaje wsadów: wsad zblachowany, walce stalowe o φ 50, φ 43, φ 30, rura stalowa o φ 50, rura stalowa φ 50 ze szczeliną.

2.Ważniejsze wzory i stałe:

Strumień w kolumnie

Stała paska

Napięcie magnetyczne

Natężenie pola we wsadzie

Jako pierwszy badaliśmy rdzeń stalowy i zblachowany. Średnica wsadu litego wynosiła 50 mm Otrzymaliśmy wyniki zawarte w poniższej tabeli.

Dla rdzenia zblachowanego:

U	I	E	P
V	A	mV	W
1,1 2,1 3,2 4,2 4,85	1 2 3 4 5	58 118 175 223 259	2 5 6 7,5 10

Dla rdzenia stalowego:

U	I	E	P
V	A	V	W
0,8 1,25 1,8 2,25 2,75	1 2 3 4 5	3 67 105 137 169	2 10 25 40 50

Analizując obie tabele można zauważyć, że wartości mocy wydzielanej we wsadzie walcowym są zdecydowanie większe.

Strumień płynący we rdzeniu zarówno stalowym jak i zblachowanym można policzyć z zależnościΦs= ,gdzie E jest napięciem zasilania.

np.

Wykres zależności mocy P=f(Φ)

Różnica wartości, przy określonym strumieniu, daje nam ΔP(Φ)

Pomiary poszczególnych wielkości dla różnych rodzajów wsadów przeprowadziliśmy dla stałej wartości natężenia prądu I=5A.

Uzwoj -- napięcie jednego zwoja zwojnic,

Umagn -- spadek napięcia magnetycznego na wsadzie,

Uwew -- napięcie wewnątrz wsadu,

P -- moc wydzielana w całym układzie,

Uzewn -- napięcie mierzone sondą zewnętrzną na wsadzie.

1.Dla wsadu litego φ=50mm: 2.Dla wsadu litego φ=43mm:

Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]	Uzewn [mV]		Uzewn [mV]	Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]
169	22,9	-	45	225		194	160	24,24	-	40

3.Dla wsadu litego φ=30mm 4.Dla rury ze szczeliną φ=50mm:

Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]	Uzewn [mV]		Uzewn [mV]	Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]
139	19,3	-	34	117,7		250	170	12	0,63	20

5.Dla rury φ=50mm: 6.Dla rury ze wsadem φ=43mm:

Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]	Uzewn [mV]		Uzewn [mV]	Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]
160	18	0	25	198		223	167	21,7	-	34

7.Dla rury ze ze szczeliną wsadem φ=30mm:

Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]	Uzewn [mV]
200	12,3	-	28	334

8.Dla rury ze szczeliną ze wsadem φ=43mm:

Uzewn [mV]	Uzwoj [mV]	Umagn [mV]	Uwew [mV]	P [W]
404	222	15	-	40

Moc we wsadzie obliczamy ze wzoru

P=P_w-ΔP(Φ)

np. dla wsadu jednolitego Φ=30 przy strumieniu 0.53 mWb

P=34W-17W=17W

Wnioski:

W ćwiczeniu badaliśmy rozkład pola elektromagnetycznego w wsadzie zblachowanym oraz we wsadach stalowych o różnych średnicach.

We wsadach jednolitych największe straty mocy były w największych wsadach. Porównywaliśmy również rury ze szczeliną z rurami bez szczeliny.

Można było zauważyć, że w rurze ze szczeliną tracona moc czynna jest większa niż w rurze bez szczeliny ,ale znacznie mniejsza niż w jednolitym.

Niestety nie mogłem obliczyć mocy w innych wsadach , gdyż obliczony strumień był za duży aby można było odczytać straty mocy z charakterystyki P=f(Φ).